[发明专利]电源充电系统

说明书

一种电源充电系统，具有：第一电力单元和交替的第二电力单元；马达驱动的发电机，适于可操作地在以下操作之间进行切换：在第一电力单元与交替的第二电力单元之间提供电力；第三电力单元，向马达驱动的发电机供应电力；以及控制系统，具有电力单元管理模块和充电控制模块。电力单元模块适于使马达驱动的发电机交替来可操作地在以下操作之间进行切换：向第一电力单元提供电力，以及向交替的第二电力单元提供电力。充电控制模块适于检测预定电力供应条件的出现，以激活马达驱动的发电机来向第一电力单元或交替的第二电力单元提供电力。电源充电系统可以特别地用于产生直流电、将直流电转换为交流电，并且向设施或设备提供连续的交流电。

分案申请

本申请为申请号2017800486721、申请日2017年06月14日、题为“电源充电系统”的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种电源充电系统。本公开可以涉及一种能够适于许多固定应用和便携式应用两者的电源充电系统。本公开可以具体地涉及一种适于交替地对两个或更多个电力单元交替充电和放电以提供连续的电流的电源充电系统。

背景技术

在停电期间，消费者可以使用便携式汽油动力发电机。传统的便携式汽油动力发电机提供恰好足够的电力以在停电期间保持一些家用电器运行。便携式汽油动力发电机需要一直注意确保发电机安全地使用。便携式汽油动力发电机的限制中的一些限制包括：需要位于通风良好的位置，通常实际上在住宅或其它建筑物外部；需要防止排出烟雾进入住宅或建筑物内部；并且必须在加注燃料之前使发电机冷却。

最近的自然灾害增加了备用燃气发电机而不是便携式汽油动力发电机的销售和安装，因为备用燃气发电机在长期地为住宅通电方面是有吸引力的。虽然备用发电机可能会为住宅通电数天，但是它们的安装成本很高，因为它们必须与住宅的电气系统集成并具有为保持操作而持续的燃料成本。除了安装和操作成本之外，安装和使用备用燃气发电机还会存在许多问题。备用燃气发电机一般安装在室外空间中，这使得有可能无法进行城市安装。备用燃气发电机依赖于化石燃料来实现连续地操作。备用发电机可能以高于地方法规允许的分贝水平操作。备用发电机可能需要专业安装、地方许可和检查才能将装置安装到住宅或建筑物。

由于便携式和备用燃气发电机所面临的挑战以及对更环境友好的电源的普遍期望，消费者已经寻求离网电力的替代选择。替代选择包括太阳能、风能和微型水能。通过使系统具有光伏太阳能面板、逆变器和电池，太阳能发电装置就能够从太阳汲取能量并实现长时期地运行。太阳能发电系统在初始安装之后可以以最少次数的维护来容易地进行维护。太阳能发电装置的缺点可能在于，在初始安装之后可能需要数年、甚至是数十年才能获得投资回报，并且太阳能发电系统的性能将根据地理位置和暴露于太阳的情况而急剧地变化。风力发电系统能够通过具有住宅(或更大)大小的风力涡轮机来基于风力而发电。风力涡轮机必须依赖于风能才能够成功地允许住宅从电网断电，可能因涡轮机安装在室外地方而不雅观，并且可能因需要土地进行安装而难以安装在城市位置。微型水力发电系统使用自来水源(诸如溪流)发电。微型水力发电系统需要密切靠近的自来水源以利用由水流产生的能量来发电。

随着替代能量的开发，也开发出使用电池来提供长期离网电力。例如，美国专利申请号2012/0161564、US 2010/0270883和美国专利号7,782,015教导了依赖于电池电力的替代能量系统。使用电池所面临的障碍包括通过避免永动机(即，闭环系统)的设计而在能量守恒定律约束下工作。为了避免设计永动机，有些人已经将基于电池的系统与其它替代能量源集成在一起以提供外部能量来对电池充电。然后将被充电的电池放电或耗尽以向住宅或建筑物提供电力供应。一个示例包括美国专利申请号US 2014/0265695。尽管如上所述，仍然需要开发一种能够独立于依赖于环境(例如，太阳、风、水)的外部能量源运行的替代电源，其不需要大的室外地方进行安装，仍然需要开发一种当试图对电池充电时不会同时耗尽电池、防止闭环系统的设计和优化系统与现代高能量容量电池(即，具有高充电率的电池)的兼容性的方法。